Villámvédelem
Villámvédelem
A tavasz beköszöntével elérkeztünk az év zivataros időszakához. A tavaszi és nyári záporok gyakori kísérője a villámlás. Mi is történik ilyenkor ?
A villám nagy energiájú, természetes légköri elektromos kisülés. Keletkezhet felhő–felhő és felhő–föld között Áramerőssége a 20-30 000 ampert is eléri, kivételes esetekben meghaladhatja a 300 000 ampert is. A villám elektromos gázkisülés, ami felhőn belül, felhők között, vagy a talaj és a felhő között jön létre. Többnyire vonalas szerkezetű, de van felületi villám is, amely a felhők felületén keletkezik
A villám keletkezése a felhők vízcseppjeinek, jégkristályainak súrlódására, széttöredezésére vezethető vissza. A tulajdonképpeni villámot elő-villám vezeti be, amely több lépésben ionizálja a levegőt, és így egyre nagyobb szakaszát elektromosan vezetővé teszi. Eközben a földfelületről (vagy az ellentétes előjelű elektromossággal feltöltött felhő felől), főként a kiemelkedő részekből megindul az ellentétes előjelű elektromosság áramlása a felhő felé. Ugyanazon az ionizált légcsatornán több villám is áthaladhat. A villám sebessége 180km/s. A hőmérséklet elérheti a 30 000 K-t. A villámok 75%-a felhőn belül zajlik le.
Villámcsapás ellen nincs igazi védekezés, azonban a károkat és a sérüléseket előre tervezéssel és odafigyeléssel jelentősen csökkenteni lehet.
Villámcsapás zivatar előtt is lehetséges, ezért vegyük komoly figyelmeztető jelnek a sötét és magas viharfelhőket vagy az erősödő szelet. A villámcsapások 10%-a verőfényes, kék égbolt mellett következik be, a zivatarfelhőtől akár 15 km távolságban.
Ha a villámlás után 30 másodpercen belül meghalljuk a dörgést, azonnal keressünk menedéket. Évente mintegy 2000 embert ér villámcsapás, ezeknek 25-33%-a halálos.
Az épületeket érő villámcsapások ellen az épületekre szerelt villámhárítóval védekezhetünk.
Mire való a villámhárító?
A kérdés talán nem is annyira egyértelmű. A villámhárító ugyanis egy dologra biztosan nem alkalmas: a villámok hárítására. Ez a köznyelvben és a szakmai terminológiában egyaránt elterjedt megnevezés kissé félrevezető. Bár az épületekre szerelt villámhárító feladata valóban az, hogy megóvja az épületet a villámcsapás mechanikai és termikus hatásaitól, mindez azonban nem úgy történik, hogy a villámhárító elijeszti, hanem éppen ellenkezőleg magához vonzza a villámokat. A villám leegyszerűsítve nagy energiájú villamos ívnek tekinthető, amely rövid ideig (legfeljebb a másodperc ezredrészéig) létezik. Eközben az ívben folyó nagy áramok hatására erős elektromágneses erőtér keletkezik, és az ív néhány centiméteres környezete több ezer fokra hevül. Így például ha a villám egy kéménybe csap, a kémény valószínűleg szétrobban, a tető pedig anyagától függően akár meg is gyulladhat. A villámhárító kialakításánál fogva alkalmas arra, hogy levezesse a villám energiáját tűz vagy mechanikai sérülés veszélye nélkül. A villámhárító fontos veszélymegelőző szerepe miatt szabvány határozza meg, hogy milyen épületre milyen villámhárítót kell felszerelni. A villámhárító tehát arra szolgál, hogy levezesse a villám energiáit, anélkül hogy mechanikai károsodás vagy tűz keletkezne. Sokan ebből arra a következtetésre jutnak, hogy villámhárító alkalmazásával a villámok elleni védekezés feladata megoldottnak tekinthető. Sajnos, ez csak részben igaz.
Amikor villámcsapás éri a villámhárítót, az nagy áramot vezet le a földbe. Ettől a szakszerűen tervezett és kivitelezett villámhárító, illetve a védett épület ugyan nem károsodik, azonban a levezetett villám áramának egy része behatol az elektromos hálózatba, és ez az érzékeny berendezéseket (számítógép, szórakoztató elektronikai eszközök stb.) tönkreteheti, rosszabb – és szerencsére ritkább – esetben elektromos zárlatot, esetleg tüzet okozhat. Ilyenkor nem közvetlenül a villám teremt veszélyhelyzetet, hanem annak másodlagos hatása okoz kárt.
Folytatjuk…
írta: Kelen Péter
Mérési osztályvezető